JPH0633486Y2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は記録装置に用いられる現像装置、特に、電子写
真複写装置や静電記録装置に多用されるものであって、
粉末の現像剤を用いる現像装置に関する。

（従来技術） 電子写真複写装置や静電記録装置においては、感光体ま
たは誘電体のような潜像担持体を用い、これらの表面に
定められた方法に従って静電潜像を形成する。そして、
潜像担持体上の静電潜像にはこの静電潜像と逆極性に帯
電された着色微粉末であるトナーを現像剤として供給し
て現像を行なっている。

ところで、静電潜像の現像に用いる現像剤は現像装置に
よりその供給量をほぼ一定に保たれて順次所定現像位置
に循環供給される。しかし、トナーとキャリアと呼ばれ
る磁性微粉末または樹脂などの混合からなる２成分現像
剤の場合、現像の際にトナーのみが消費されることよ
り、現像の度毎にトナーとキャリアの構成比が変化す
る。この状態を放置すると得られる画像に濃度むらが生
じることになるため、通常の現像装置はトナー濃度情報
を得るための手段を付設する。これにより得られた情報
に基づき、現像剤中に適量のトナーを供給したり、逆に
一時トナーの供給を控えるというトナー供給量の制御を
行なっている。たとえば感光体に付着したトナーからの
反射光量に基づきトナー濃度情報を得る現像量検出型の
トナー濃度センサーや、現像剤中に含まれる流動性の低
いトナーの性質を利用し、漏斗状部材に現像剤を流入さ
せ、その流動性の大小変化に基づきトナー濃度情報を得
る流動性変化検出型のトナー濃度センサーが利用されて
いる。この内、現像量検出型の場合、トナーと感光体面
の分光反射率がセンサーの感応する波長領域において十
分な差を備える必要があるが、黒以外の色のトナーに対
してこのような組合せを選ぶことは非常に困難である。
他方、流動性変化検出型の場合、漏斗状部材がスペース
を取ることより小型化には不利であり、しかも現像剤の
つまりを防ぐためのたたき部材等をも必要とし、構造が
複雑化し易い。しかも、現像剤循環系内において現像剤
はその流動性と流路の形状等の相対関係に基づき停留を
生じることがある。この現像剤の停留がトナー濃度検知
位置に発生するとトナー濃度検知がたとえ正常に行なわ
れても、得られるトナー濃度情報は停留している塊状の
現像剤の濃度情報のみとなり、現実に循環している現像
剤のトナー濃度情報を得ることができないという問題が
生じる。

（目的） 本考案の目的は的確なトナー濃度情報に基づき作動する
ことのできる現像装置を提供することにある。

（構成） 第１図には本考案の一実施例としての現像装置を備えた
印写装置を示した。この印写装置は潜像担持体としての
感光体ドラム１を中央に配置し、その外周の上部より右
回りに、露光器２、トナータンク４を備えた現像装置
３、全面露光器５、コロナ転写分離器６、分離補助部材
７、残留トナー回収器８、コロナ帯電器26を順次配設し
ている。この印写装置の露光器２はこれに図示しない光
書込装置が接続されており、所定の画像情報を光信号化
されたレーザビームとして感光体面９に導き露光処理を
行なう。そして感光体ドラム１の回転にしたがい印写装
置内の周知の各構成部が作動し、周知の画像形成行程が
行なわれることにより、入力された画像情報に対応した
可視像を転写紙10上に得ることができる。

ところで現像装置は画像形成行程の一部である静電潜像
のトナーによる現像行程を行なうものであり、第２図に
示すように、ハウジング11内に攪拌手段と搬送手段とを
備える。ハウジング11は、右側にトナー補給口111を、
左側に感光体ドラム１との対向口112をそれぞれ形成さ
れ、全体は紙面垂直方向に所定幅を有する箱状を呈す
る。ハウジングの底部には皿状の剤溜り113が形成さ
れ、その剤溜りより上方の対向口112側に向けてガイド
手段としての傾斜板部114が形成される。この傾斜板部1
14は後述するスリーブ151の直下の落下位置P1より、こ
れより下位置となる剤溜り113側の現像剤汲取り位置
（以後単に汲取り位置と記す）P2の間に配置され、その
傾斜面115の水平面に対する傾斜角θはここでは約35゜に
設定されている。更に、傾斜板部114上にはトナー濃度
検知位置Ｃが設定される。そして、傾斜板部114は落下
位置P1側に近いトナー濃度検知位置Ｃに流動性変化検出
型のトナー濃度センサーとしてのインダクタンスセンサ
ー19を取付けている。このインダクタンスセンサーはそ
の突部により傾斜面115の一部を形成することにより、
傾斜面115は一様な平面として形成されている。

ところで傾斜角θの設定は次のようになされている。即
ち、この現像装置で用いられる現像剤のその自重に基づ
き流下し得る限界の角度である内部摩擦角αをまず求め
る。たとえば第３図に示すようにロールミルＲ内に周知
の現像剤を適量入れ、このロールミルを回転させると、
現像剤はその固有の内部摩擦力と自重による流動力との
バランスを表層部分でくずすこととなり、表層部分に表
れる傾き角である内部摩擦角αをそれ以上増大させるこ
とはない。この内部摩擦角αに基づき、ここでは傾斜角
θを決定しており、従来の２成分系現像剤では35゜前後
であるとが測定されている。さらに、第４図に示すよう
に、内部摩擦角αの前後の角度（α±Δα）に傾斜させ
た板20に対しホッパー22により現像剤を供給し、目視に
より傾斜面21上の現像剤の塊状部の発生を測定した。な
お、板20の下端には両面テープ23によりキャリア24を貼
り付け、現像剤の表層部分での流下に近似させた流動状
態を形成している。この場合、同じ傾斜角でもホッパー
22の高さｈによって塊状部の発生が異なるという測定結
果が得られた。即ち、α＝30゜でｈ>10cmで現像剤の塊状
部は発生せず、同じくα>35゜でｈ＝０でも現像剤の塊状
部の発生は見られなかった。これらの結果に基づき、し
かも、剤溜り113における現像剤の実際の流動状況をも
考慮することにより、本実施例では傾斜板部114の傾斜
面115の傾斜角θを約35゜に、実質的（剤の不動部Ｄを考
慮した場合）な傾斜角θ１を約30゜に設定している（第
２図参照）。

攪拌手段は傾斜板であるガイド板25、このガイド板上を
流下する現像剤の流動向きを所定方向に偏向させるフィ
ン12及びこのフィンにより所定方向に流下させられた現
像剤を逆方向に更に偏向移動させるスクリュー13とで形
成される。第２図に示すように搬送手段は汲取り位置P2
に流下した現像剤を掻き落すパドルホイール14及びマグ
ローラ15とで形成される。マグローラ15は反時計方向に
回転する非磁性のスリーブ151と、この内部に取付けら
れると共にハウジング側に固定的に支持されるマグネッ
ト152,153,154,155,156及び磁気短絡板157とで形成され
る。

現像装置内の現像剤循環系Ｂを流動する現像剤は、作動
時において、まず反時計方向に回動するパドルホィール
14により剤溜り113の汲取り位置P2より汲み上げられ、
現像ローラとしてのマグローラ15内のマグネット152,15
3及び154の磁場に順次引き寄せられスリーブ151側に保
持される。スリーブ151の反時計方向への回動により、
現像剤は、まずガイド板25側に連結された整流板16に対
向し、適度に圧縮され、更にスリーブ151の上側に固定
されているドクター17と対向してスリーブ151上の現像
剤の厚みを一定に整えられる。取除かれた過剰剤はガイ
ド板25上に導かれる。ガイド板25に達した後の現像剤は
自重により流下するが、フィン12とスクリュー13により
攪拌される。しかも、樋18において、現像剤はトナータ
ンク４よりトナーの補給を受けた場合、これと混合攪拌
され、樋18上の穴181より剤溜り113側へ流下される。一
方、スリーブ上の現像剤はドクター17を通過後、マグネ
ット155の磁力圏に送られ、これにより現像に適した穂
立ちが形成され、これが感光体面９に接触することによ
り、トナーと逆極性の静電潜像がトナーにより現像処理
される。現像処理済みの現像剤はマグネット155,156の
作る磁力圏の働きで感光体面９との接触を解かれ、ハウ
ジング11側に引き込まれる。更に、磁気短絡板157と対
向した現像剤は、その位置での磁場によるスリーブ151
側への吸着力より大きな遠心力を受けるよう、マグネッ
ト156の磁力が調整されている。スリーブ151と落下位置
P1との間は所定高さ（ｈ′>10cm）に保たれており、こ
こを落下して傾斜面115を流下する現像剤はスムーズに
剤溜り113に戻る。特に、傾斜板部114に近接して設けら
れたパドルホイール14が汲取り位置P2の現像剤を掻き落
すので、ここに現像剤がつまることにより生じ易い傾斜
面115上の現像剤の滞留を確実に防止できる。このた
め、トナー濃度検知位置Ｃの現像剤の流動性が安定化
し、インダクタンスセンサー19は現像剤中の磁性体（キ
ャリア）の量に感応し、常に現像剤循環系Ｂ中を流動す
る現像剤よりトナー濃度情報を的確に検知する。そし
て、このトナー濃度に対応する信号に基づき、トナータ
ンク４は所定のトナー補給作動を行ない、現像剤循環系
Ｂ内にトナー補給を行なうことができる。

上述の処においてトナー濃度センサーとしてインダクタ
ンスセンサーを用いたが、これに代え、現像剤中のトナ
ーとキャリアの色調の差に感応する周知の光センサーを
用いてもよい。更に、トナー濃度検知位置Ｃに透明ガラ
ス（図示せず）を配備して傾斜面115の一部を形成し、
この透明ガラスを介し傾斜板部114の外部側に取付けた
光センサーによりトナー濃度情報を得てもよく、場合に
より、透明ガラスを通して目視によりトナー濃度情報を
得てトナー補給を行なってもよい。

（効果） このように本考案による現像装置はガイド手段に近接し
て設けられたパドルホイールが汲取り位置の現像剤を掻
き落すので、この汲取り位置より上方の傾斜面内のトナ
ー濃度検知位置に自重によって流下してきた現像剤が汲
取り位置につまる現像剤により流下を阻止されて傾斜面
上に滞留することを確実に防止でき、トナー濃度検知位
置の現像剤の流動性を安定化出来る。しかも、現像ロー
ラとパドルホイールとが近接するのでパドルホイールの
現像剤を現像ローラ側の磁場に確実に移送出来、トナー
濃度検知位置にパドルホイールよりの現像前の現像剤が
直接落下して、現像後の現像剤に混ざることを防止出来
る。このため、トナー濃度検知位置のトナー濃度センサ
が現像装置内の現像後の現像剤の濃度情報を確実に検知
出来、現像装置が静電潜像の現像を常に適確に行なうこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての現像装置を備えた印
写装置の概略構成図、第２図は同上現像装置の拡大断面
図、第３図及び第４図は傾斜角θの設定に用いる各々異
なる実験装置の概略説明図をそれぞれ示している。 １……感光体ドラム、12……フィン、13……スクリュ
ー、14……パドルホイール、15……マグローラ、19……
インダクタンスセンサー、114……傾斜板部、115……傾
斜面、Ｃ……トナー濃度検知位置、P2……汲取り位置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に有するマグネットの磁力によって現
   像剤を担持して静電潜像担持体上の静電潜像を現像する
   現像ローラと、 該現像ローラに近接して設けられ、前記マグネットの磁
   場まで現像剤を搬送するパドルホイールと、 現像後の現像剤を自重により前記パドルホイールの汲み
   取り位置まで流下させる傾斜面を有するガイド手段とを
   有し、 前記ガイド手段の傾斜面でかつ前記接近して設けられた
   現像ローラとパドルホイールとの間に流動性変化検出型
   のトナー濃度センサーを設けると共に、前記ガイド手段
   と前記パドルホイールとを近接して配備するように構成
   した現像装置。